BlueEvolution – nachhaltiges Schweißen im Lokomotivbau

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ForceArc-Technologie für Hand- und automatisierte Anwendungen

Die ForceArc-Technologie revolutioniert das MIG/MAG-Schweißen von niedrig- und hochlegierten Stählen sowie Aluminium ab einer Blechdicke von 5 mm. Der hohe Lichtbogendruck ermöglicht ein ausgezeichnetes Einbrandverhalten sowie prozessangepasstes, geringeres Nahtvolumen. Dadurch reduzieren sich der Drahtverbrauch um 37 % und der Gasverbrauch um 56 %.Das Verfahren ermöglicht eine ausgezeichnete Nahtqualität mit minimiertem Verzug, eine hervorragende Wurzel- und Flankenerfassung und wesentlich kürzere Fertigungszeiten des gesamten Fügeprozesses..

Hochleistungsschweißen im Lokomotivbau

Im Siemens Lokomotivenwerk München-Allach entstehen seit nunmehr über 170 Jahren Loks für den Weltmarkt. Entwicklung, Produktion und Zulassung auf den Kundenbedarf zugeschnittener Lokomotiven stellen die Kernkompetenzen des Unternehmens dar. Für Schweißfachingenieur Richard Beitinger, Fertigungsleiter im Lokomotivenwerk München, kommt es beim Schweißen der unterschiedlichen Komponenten und Baugruppen vor allem auf das Einhalten höchster Qualitätsstandards an.

Aufmerksam wurde er auf der DVS Expo 2011 in Hamburg, wo Dieter Kocab, Schweißexperte von EWM, einen Vortrag zum Thema „Neue Lichtbogenarten – Perfekte Schweißtechnik – Blick in die Zukunft“ gehalten hatte. Das Interesse war geweckt und man vereinbarte noch für den gleichen Monat einen Präsentationstermin über innovative Schweißprozesse im Lokomotivwerk München. Teilnehmer waren leitende Mitarbeiter aus Konstruktion, Schweißfachaufsicht, Arbeitsvorbereitung und Fertigung. Anfang Dezember besuchten dann die Siemens-Mitarbeiter EWM, um die veränderten Vorgaben sowie die Anpassung der Nahtvorbereitung an die Prozesse für manuelles und mechanisiertes Schweißen und die erforderlichen Laborprüfungen zu besprechen. Bereits Mitte Dezember kam die Rückmeldung von Siemens, dass die Ergebnisse positiv sind und man Anfang 2012 schon Lokomotiven für den Einsatz vor schweren Kohlezügen in Australien nach dem Stand der neuesten Erkenntnisse mit dem Prozess „forceArc“ schweißen will.

Die gesamte Prozessumstellung gelang in nur drei Monaten. Das ist in erster Linie der ausgezeichneten Zusammenarbeit mit den für den Prozess verantwortlichen Siemens-Mitarbeitern, bestehend aus Konstrukteuren, Schweißfachingenieuren, Arbeitsplanern, Schweißern, sowie dem in Landau ansässigen EWM-Vertriebspartner ERL zu verdanken. Für Siemens war dabei auch ausschlaggebend, dass alle Komponenten aus einer Hand kamen und ein kompetenter Servicepartner praktisch vor Ort zur Verfügung steht.

Nach nunmehr einem Jahr Praxiserfahrung haben sich die in das Verfahren gesetzten Erwartungen erfüllt. Je nach Aufgabenstellung und den zugrundeliegenden Werkstoffen arbeitet Siemens mit unterschiedlichen Fügeverfahren. Bei Schwarzstahl ist es entweder das manuelle oder das robotergestützte MAG-Schweißen. Das Fügen von Aluminium- oder Niro-Stahlteilen erfolgt dagegen durch MIG- oder wahlweise WIG-Schweißen. Beim Fügen von Blechen ab etwa 15 mm Wandstärke arbeiten die Münchener Schweißspezialisten mit dem „forceArc“-Verfahren und EWM-Stromquellen. Beitinger sieht die Vorteile der Prozessumstellung hier vor allem im signifikant verminderten Schweißverzug aufgrund des deutlich verringerten Wärmeeintrags. Positiv sind auch der äußerst geringe Aufwand hinsichtlich der Schweißnahtvorbereitungen, die geringere Anzahl an Schweißlagen sowie die erheblich kürzeren Schweißzeiten. Letzteres ermöglicht nicht nur ein schnelleres Fertigen von Bauteilen, es gibt dem Unternehmen auch mehr Flexibilität in der Produktion und Produktionsplanung.

Rückblickend fasst Beitinger zusammen, dass der Einsatz innovativer Lichtbogen-Schweißverfahren ein großes Einsparungspotenzial bei geringen Investitionen ermögliche. Die meisten Hersteller von Schweißstromquellen böten heute innovative Lichtbogen-Technologien – aber allein das Umschalten auf unterschiedliche Kennlinien reiche nicht aus. Beim Implementieren neuer Schweißverfahren komme es auf viele Details sowie vor allem ein gründliches Training der Schweißer an. Eine schnelle und erfolgreiche Umstellung von Schweißprozessen und der Schweißkonstruktion setze weiter voraus, dass alle „Key-Player“ von Anfang an in das Projekt eingebunden sind – einschließlich eines erfahrenen Systempartners des Schweißgeräteherstellers vor Ort.

(bm)

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